Синтез технологических схем системы разработки

Система разработки, как сложная технологическая система, синтезируется из модулей ее узлов.

Рассмотрим в качестве примера принцип синтезирования варианта системы разработки из указанных выше узлов (модулей). Зададимся, например, следующими модулями узлов:

- заданный модуль сопряжения лава-транспортный штрек: транспортная выработка проведена заранее и после прохода лавы не погашается. Уголь транспортируется из лавы в сторону угольного массива. Направление свежей вентиляционной струи – навстречу лаве. Вдоль лавы свежий воздух подается в направлении от вентиляционного штрека к транспортному;

- заданный модуль сопряжения лава-вентиляционный штрек: выработка проводится одновременно с подвиганием лавы, за лавой не погашается;

- заданный модуль примыкания к отработанному участку: между выемочными участками оставляется целик угля шириной 50 м.

Согласно матрице рисунка 25 номер модуля сопряжения лава-транспортный штрек № 8, номер модуля сопряжения лава-вентиляционный штрек № 5, номер модуля примыкания к старым работам - № 2.

Вычертим эскизы этих модулей и совместим их в одну схему системы разработки (рис. 27).

Рис. 27 Модули описанной системы разработки

 и эскиз системы разработки

Представленный на рис. 27 эскиз не является окончательной схемой выработок данной системы разработки. Он должен быть дополнен наклонными выработками, по которым транспортируют грузы, подается и отводится воздух и выработками подготавливаемого выемочного участка.

В центре панели, как правило, проводится 3 наклонные выработки – уклон и 2 ходка. Для рассматриваемого варианта системы разработки необходимы наклонные выработки и на флангах панели: ходок для, отвода отработанного воздуха и ходок для подачи свежего воздуха. После нанесения на эскиз системы разработки наклонных выработок и выработок подготавливаемого выемочного участка рисунок 4 принимает вид рис. 28.

Следует иметь в виду, что это только схема выработок, характеризующих систему разработки. Чертеж системы разработки должен включать не только схему выработок работающего выемочного участка с указанием способов охраны участковых выработок, но и выработки ранее отработанного выемочного участка с указанием средств их охраны, выработки подготавливаемого выемочного участка (при их наличии), наклонные выработки и способ их охраны. 

Рис. 28  Модули описанной системы разработки, эскиз системы разработки и схема выработок системы разработки в пределах панели.

        Ниже (рис. 29 – рис. 36), с учетом вышесказанного, приведены принципиальные схемы технически возможных вариантов технологических схем системы разработки при разработке пологих тонких и средней мощности пластов одиночными лавами в уклонной ступени шахтного поля для случая подготовки выемочных столбов одиночными выработками.

    Аналогично можно синтезировать варианты системы разработки и для случая погоризонтной подготовки шахтного поля по пласту.

Рис. 29 Возможные варианты технологических схем выемочного участка с модулем сопряжения лава-вентиляционный штрек №1

Рис. 30 Возможные варианты технологических схем выемочного участка с модулем сопряжения лава-вентиляционный штрек №2

Рис.31 Возможные варианты технологических схем выемочного участка с модулем сопряжения лава-вентиляционный штрек №3

Рис. 32 Возможные варианты технологических схем выемочного участка с модулем сопряжения лава-вентиляционный штрек №4

Рис. 33 Возможные варианты технологических схем выемочного участка с модулем сопряжения лава-вентиляционный штрек №5

Рис. 34 Возможные варианты технологических схем выемочного участка с модулем сопряжения лава-вентиляционный штрек №6

Рис. 35 Возможные варианты технологических схем выемочного участка с модулем сопряжения лава-вентиляционный №7

Рис. 36 Возможные варианты технологических схем выемочного участка с модулем сопряжения лава-вентиляционный №8

    При конструировании схемы системы разработки в пределах панели или выемочной ступени необходимо учитывать такой фактор, как опасность пласта по выделению газа. Приведенные схемы возможных вариантов системы разработки (рис. 29 – рис. 36) составлены только для случая, если разрабатываемый пласт не является опасным по внезапным выбросам угля и газа. Речь идет о проведении наклонных выработок при подготовке новых ярусов (этажей). Согласно Правилам безопасности [19] выходящая из тупиковой выработки воздушная струя не должна поступать в очистные и тупиковые выработки. Если посмотреть на варианты систем разработки 4.1.1 – 4.1.4 или 6.1.1 – 6.1.4 (рис. 29), то можно убедиться, что исходящая струя из проводимого флангового ходка поступит в транспортный штрек работающей лавы и далее в очистной забой. Следовательно, эти варианты для пластов с высоким газовыделением не могут использоваться в виде, предложенном на рис. 29. С целью удовлетворения требованиям ПБ необходимо на момент начала работ по проведению (углубке) флангового ходка иметь уже пройденный транспортный штрек нового яруса (этажа). В этом случае исходящая из забоя ходка струя будет поступать через уже проведенный штрек на центральный воздухоотводящий ходок. Заблаговременное проведение штрека потребует определенных затрат на его поддержание, что необходимо учесть при составлении экономико-математической модели затрат.

    При конструировании системы разработки с проведением вентиляционного штрека вприсечку к выработанному пространству работающей лавы (варианты 2.2.3, 3.2.3, 4.2.3 и т.д.) следует иметь в виду, что забой проводимого вентиляционного штрека должен отставать от забоя работающей лавы минимум на величину зоны активных сдвижений горных пород за лавой, а эта величина в зависимости от степени обрушаемости пород основной кровли находится в пределах от 150 м до 250 м. В этих случаях при работе новой лавы часть бывшего транспортного штрека повторно используется в качестве вентиляционного для новой лавы.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Какими узлами представлена технологическая схема выемочного участка?

2. Какими модулями может быть представлен узел сопряжения лава-транспортная выработка?

3. Чем определяется вид модуля сопряжения лава-транспортная выработка?

4. Какими модулями может быть представлен узел сопряжения лава-вентиляционная выработка?

5. Чем определяется вид модуля сопряжения лава-вентиляционная выработка?

6. Чем определяется вид модуля примыкания выемочного участка к старым работам?

7. От чего зависит необходимость иметь фланговые выработки на границе панели?

8. Синтезируйте вариант системы разработки по следующему описанию модулей ее узлов:

  Транспортный штрек проводится заранее и после прохода лавы погашается. Вентиляционный штрек проводится заранее вприсечку к старым работам и после прохода лавы погашается. Направление движения воздуха по лаве – от транспортного штрека к вентиляционному.

9. Покажите технологическую схему выемочного участка при работе лавами по восстанию для одного (по Вашему выбору) из вариантов сочетания модулей сопряжения лавы с выемочными выработками и одного из вариантов примыкания разрабатываемого участка к выработанному пространству.

10. Покажите технологическую схему выемочного участка при работе лавами по падению для одного (по Вашему выбору) из вариантов сочетания модулей сопряжения лавы с выемочными выработками и одного из вариантов примыкания разрабатываемого участка к выработанному пространству.